7/24/2019 Tra Ducci on Preguntas

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Electrnica Analgica IIng. Jhon Jairo Ramrez Echeverry

Taller N1: Introduccin a la teora de semiconductoresRealizar los siguientes ejercicios sobre teora de semiconductores*.

* Estos ejercicios fueron seleccionados del libro: A. Sedra, K. Smith. Circuitos Microelectrnicos. Ed. Oxford

University Press UK, 2004. Fifth Edition.

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3.108: Holes are being steadily injected into a region of

n-type silicon (connected to other devices, the details of

which are not Impoilant for this question). In the steay state.

the excess-hole concentration profile shown in Fig. P3. 1O is

established in the n-type silicon region. Here "excess" means over and above the concentration. If Nd =1O^16/cm^3, ni=1.5*10^10/cm^3,and W= 5 um, find the densitiy of the current that will flow in the x

direction.

3.109: coatrast the electron and hole drift velocities

through a 10-um layer of intrinsic silicon across which a

voltage of 5 V is imposed. Let (Un). 1350 cm^2/V-s and

(Up)=480 cm^2/V*s.

3.110: Find the current flow in a silicon bar of 10-um

length having a 5-um x 4-um cross-section and haing free

electron and hole densities of 10^5/cm^3 and 10^5/cm^3. respectively, with 1 V applied end-to-end. Use Un =1200 cm^2/ V*s and Up=500 cm^2/V*s.

3.112: In a phophorous-doped silicon layer with impurity

concentration of 10^16/cm3, find the hole and electronconcentration at 25C and 125C.

3.115: If, for a particular junction, the acceptor concentration is 10^16/cm^3 and the donor concentration is10^15/cm3, find the junction built-in voltage. Assume ni 10^10/cm3.

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SECTION 3.7: PHYSICAL OPERATION OF DIODES

Si en los siguientes problemas surge la necesidad de que los valores de los parmetros particulares o constantes fsicasque no figuran, por favor consulte la tabla 3.1.

3.106:Encuentre los valores de la concentracin de portadores ni intrnseca de silicio a -70,0,20,100 y 125. En cada

temperarture qu fraccin de los tomos se ionizan? Recordemos que un cristal de silicio tiene aproximadamente 5 *10 tomos.

3.107:Un diseador joven, con el objetivo de desarrollar la intuicin en relacin con caminos conductores dentro de uncircuito integrado, examina la resistencia de extremo a extremo de una barra de conexin 10 um de largo, 3 um de

ancho y 1 um de espesor, hecha de diversos materiales. El diseador tiene en cuenta:

a: silicio intrnseco

b: silicio dopado n-con Nd = 10 ^ 16 / cm ^ 3

c: silicio dopado n-con Nd = 10 ^ 18 / cm ^ 3

d: p-dopado de silicio con lser Nd = 10 ^ 10 / cm ^ 3

e: aluminio con resistividad de 2,8 uOhm/cm.

3.108:Agujeros se inyectan de manera constante en una regin deSilicio de tipo n (conectado a otros dispositivos, los detalles de

que no son importantes para esta pregunta). En el estado steay.el perfil de concentracin de exceso de orificio se muestra en la Fig. P3. 1O es

establecido en la regin de silicio de tipo n. Aqu "exceso" significa por encima de la concentracin. Si Nd = 1O ^ 16 /

cm ^ 3, ni = 1,5 * 10 ^ 10 / cm ^ 3, y W = 5 um, encontrar la densidad de la corriente que fluya en la direccin x.

3.109: contrastar los electrones y huecos velocidades de deriva

a travs de una capa de 10 um de silicio intrnseco a travs del cual una

tensin de 5 V se impone. Sea (Un). 1350 cm ^ 2 / V-s y(Arriba) = 480 cm ^ 2 / V * s.

3.110:Encontrar el flujo de corriente en una barra de silicio de 10 um

longitud que tiene un um-5 x 4-um seccin transversal y haing libre

de electrones y huecos densidades de 10 ^ 5 / cm ^ 3 y 10 ^ 5 / cm ^ 3. respectivamente, con 1 V de extremo a extremoaplicado. Un utilizar = 1200 cm ^ 2 / V * s y hacia arriba = 500 cm ^ 2 / V * s.

Find the resistance in each case. For intrinsic silicon, use the data in Table 3.2. For doped silicon, assume Un=2.5Up=1200 cm^2/V*s (Recall that R = pL/A).

3.112:En una capa de silicio dopado con fsforo con la impureza

concentracin de 10 ^ 16 / cm3, y encontrar el agujero de electrones

concentracin a 25 C y 125 C.

3.115:Si, por una unin particular, la concentracin de aceptores es de 10 ^ 16 / cm ^ 3 y la concentracin de losdonantes es de 10 ^ 15 / cm3, encontrar el cruce incorporada en el voltaje. Asumir ni 10 ^ 10 / cm3